Elimination des pesticides azotés par oxydation combinée O₃/H₂O₂, comparaison avec l'ozonation

Nitrogeneous pesticides removal by combined oxidation O₃/H₂O₂, comparison with ozonation

Centre de Recherche du Groupe Générale des Eaux Chemin de la Digue ; BP 76 78600 Maisons-Laffitle FRANCE

Résumé

Cette étude, conduite sur des eaux synthétiques puis sur des eaux naturelles (8 sites expérimentaux) définit les paramètres de fonctionnement (taux d'ozonation, rapport O₃/H₂O₂, pH et temps de contact) des deux sytèmes oxydants O₃ et O₃/H₂O₂ sur l'élimination de l'atrazine. Elle met en évidence l'effet inhibiteur du COT et de l'alcalinité.

La modélisation des mécanismes de réaction montre que le mode d'action radicalaire de l'ozone (constante cinétique calculée k_(OH°.M) = 6,6.10¹⁰ l.mol^-1.s^-1) sur l'atrazine est prépondérant devant le mode d'action moléculaire (k(03.M) = 6,0 ± 0,3 l.mol^-1.s^-1) quel que soit le procédé d'oxydation utilisé.

L'étude des sous produits d'oxydation correte l'hypothèse précédente. Ils sont au nombre de six et identiques pour les deux systèmes oxydants. Deux d'entre eux sont d'ores et déjà identifiés : le deséthylatrazine et le deisopropylatrazine.

Le couplage O₃/H₂O₂ n 'augmente pas l'activité mutagène de l'eau et agit de façon similaire à l'ozonation sur les précurseurs de THM, le COD et le CODB, par contre son pouvoir désinfectant est inférieur à celui de l'ozone.

Abstract

The aim of this study is to define the operating conditions (ozonation rate, O₃/H₂O₂ ration, pH and contact time) of two oxidation processes O₃ and O₃/H₂O₂ in order to remove atrazine. Negative effects of TOC and alkalinity are also taken into account.

The experiments are performed on synthetic waters in a first step, then conducted into natural waters (8 experimental locations).

The characterization of reaction mecanisms suggests that, whatever the process, atrazine removal is rather more related to a radical oxidation than to a molecular effect effect (radical reaction constant k_(OH°.,M) = 6.6.10¹⁰ l.mol^-1.s^-1 (calculated), molecular reaction constant k_(OH°.,M) = 6.0 ± 0.3 l.mol^-1.s^-1).

The oxidation by-products analysis confirms the above observation. The same six by-products are generated by the O₃ and O₃/H₂O₂ oxidation. Two of them are already identified: desethylatrazine and deisopropylatrazine.

The combinated oxidation O₃/H₂O₂ does not increase the mutagenic activity of the water, and behaves like ozonation on the THM formation potential, DOC and BDOC.

Higher disinfection rates are obtained with the ozonation.